[发明专利]一种基于MAC的PLC双机冗余方法及系统

权利要求书

1.一种基于MAC的PLC双机冗余方法，所述PLC双机冗余方法的冗余双方为两个功能完全一致的PLC控制器，分别作为冗余控制系统的冗余主机和冗余备机，冗余双方内部均包含专用的MAC控制器用于冗余通信连接的数据收发器，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1，建立所述PLC双机冗余双方之间的冗余通信信道；

步骤2，所述PLC双机冗余双方利用建立的冗余通信信道同步冗余配置；

步骤3，所述PLC双机冗余双方通过收到的对方冗余配置信息，确定所述双方的主备关系，并分别以主机工作模式或备机工作模式初始化系统；

步骤4，所述PLC双机冗余双方确定主备关系后，所述冗余主机以主机工作模式运行，而所述冗余备机则以备机工作模式运行。

2.根据权利要求1所述的一种基于MAC的PLC双机冗余方法，其特征在于，所述步骤1的最主要特征是冗余双方控制器都带有两个专门用于冗余通信的MAC，分别为MAC0和MAC1，MAC0和MAC1的MAC地址不一样，但是所有冗余控制器的MAC0都设为同样的MAC地址，所有冗余控制器的MAC1也都设为同样的MAC地址，所述双方的冗余通信物理连接采用交叉相连方式，即一个控制器的MAC0连另一个控制器的MAC1，MAC控制器直接用作冗余通信的数据收发器使用，不需要更上层的以太网协议栈参与通信，更不需要路由器或交换机参与组网。

3.根据权利要求1所述的一种基于MAC的PLC双机冗余方法，其特征在于，所述步骤3的最主要特征是所述冗余双方控制器根据自身冗余配置和接收到的对方冗余配置信息确定冗余工作模式，该冗余配置信息主要用于区分所述冗余双方的CPU选项(CPU0或CPU1)，CPU选项的选择由所述PLC控制器背板的拨码开关实现。

4.根据权利要求1所述的一种基于MAC的PLC双机冗余方法，其特征在于，所述步骤4的最主要特征是所述冗余系统的冗余主机和冗余备机各司其职，分别执行不同的功能，双方通过冗余通信信道同步过程数据和运行状态；处于主机工作模式的所述冗余主机正常运行用户控制逻辑，并刷新I/O数据，同时周期性地通过所述冗余通信信道将控制逻辑运行结果的过程数据同步到所述冗余备机，处于备机工作模式的所述冗余备机不运行用户逻辑，也不刷新I/O数据，仅将所述主机同步过来的过程数据更新到相应的过程数据区，同时时刻监视着所述主机的工作状态，随时在所述主机出现异常故障时升为主机、接管整个控制系统，并无扰地开始运行用户控制逻辑和执行I/O数据刷新操作。

5.根据权利要求1所述的一种基于MAC的PLC双机冗余方法，所述冗余双方中的冗余主机向冗余备机的所述冗余通信进一步包括以下步骤：

A1.所述PLC双机冗余系统中的其中一个PLC控制器对冗余通信进行初始化，并与该系统中的另一个控制器建立冗余连接，转B1；

B1.所述主动建立冗余连接的控制器向另一个控制器同步冗余配置，冗余配置主要用于区分两个控制器的CPU选项，通过控制器背板的拨码开关设置，有CPU0和CPU1两种模式，转C1；

C1.判断所述PLC双机冗余系统的两个控制器的冗余配置是否冲突，即是否同为CPU0或同为CPU1，如果不冲突转D1，否则转I1；

D1.判断控制器配置为主机，默认设为CPU0选项的控制器以冗余主机模式运行，转E1；

E1.刷新I/O数据并运行用户逻辑，转F1；

F1.向冗余备机同步过程数据，过程数据主要包含用户逻辑运行的结果数据和I/O变量数据，转G1；

G1.向冗余备机发送冗余心跳，转H1；

H1.判断是否接收到用户结束控制器运行操作，如果没接收到结束运行操作，转I1结束运行控制器，否则转E1继续运行控制器；

I1.结束运行控制器。